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安徽省蚌埠市怀远县马城中学2015-2016学年高二上学期月考物理试题


2015-2016 学年安徽省蚌埠市怀远县马城中学高二(上)月考物 理试卷
一、选择题(本大题共 9 个小题,每小题 6 分,共计 54 分.每小题只有一个选项正确,把 正确选项前的字母填在题后的括号内) 1. 一带负电荷的质点, 在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c, 已知质点的速率是递减的. 关 于 b 点电场强度 E 的方向,下列图示中可能正确的是(虚

线是曲线在 b 点的切线) ( )

A.

B.

C.

D.

2. 如图所示, 真空中 A、 B 两个点电荷的电荷量分别为+Q 和+q, 放在光滑绝缘的水平面上, A、B 之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为 x0.设弹簧均在弹性限度 内,则( )

A.保持 Q 不变,将 q 变为 3q,平衡时弹簧的伸长量等于 3x0 B.保持 q 不变,将 Q 变为 3Q,平衡时弹簧的伸长量小于 3x0 C.保持 Q 不变,将 q 变为﹣q,平衡时弹簧的缩短量等于 x0 D.保持 q 不变,将 Q 变为﹣Q,平衡时弹簧的缩短量小于 x0 3.如图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作 用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下列表述正确的是( )

A.到达集尘极的尘埃带正电荷 B.电场方向由集尘极指向放电极 C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越小 4.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金 属板,图中直线 ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图 所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示 原来静止于 P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列 4 幅图中可能正确的是(忽略重力和空 气阻力) ( )

A.

B.

C.

D.

5.图 1 是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体, 在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量 Q 将随待测物体的上下运动而变化,若 Q 随时间 t 的变化关系为 Q= (a、b 为大于零的常数) ,其图象图 2 所示,那么图 3、图 4 )

中反映极板间场强大小 E 和物体速率 v 随 t 变化的图线可能是(

A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④ 6.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场,两板间距为 d,一带负电 的微粒从上极板 M 的边缘以初速度 υ0 射入, 沿直线从下极板 N 的边缘射出, 已知微粒的电 量为 q,质量为 m,下列说法不正确的是( )

A.微粒运动的加速度为零 B.微粒的电势能减少了 mgd C.两极板间的电势差为 D.M 极板的电势高于 N 极板的电势 7.如图所示,两平行金属板间有匀强电场,场强方向指向下极板,一带电荷量为﹣q 的液 滴,以初速度 v0 垂直电场线射入电场中,则液滴在电场中所做的运动不可能是( )

A.沿初速度方向做匀速运动 B.向下极板方向偏移,做匀变速曲线运动 C.向上极板方向偏移,轨迹为抛物线 D.向上极板方向偏移,轨迹为一段圆弧 8. 一带电油滴在场强为 E 的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示, 电场方向竖直向下. 若 不计空气阻力,此带电油滴从 a 运动到 b 的过程中,能量变化情况为( )

A.动能减小 B.电势能增加 C.动能和电势能之和减小 D.重力势能和电势能之和增加 9.如图所示,四个质量相同、带电荷量均为+q 的 a、b、c、d 微粒,距离地面的高度相同, 以相同的水平速度抛出, 除了 a 微粒没有经过电场外, 其他三个微粒均经过场强大小相同的 匀强电场(mg>qE) .这四个微粒从抛出到落地的时间分别是 ta、tb、tc、td,则( )

A.<ta=tc<td

B.tb=tc<ta=td

C.ta=td<tb<tc

D.tb<ta=td<tc

二、非选择题(本题共 3 小题,共 46 分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步 骤,有数值计算的要注明单位) 10. (14 分) (2015 秋?怀远县校级月考)质量为 m、电荷量为+q 的小球以初速度 v0 以与水 平方向成 θ 角射出,如图所示,如果在某方向加上一定大小的匀强电场后,能保证小球仍沿 v0 方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小值,加了这个电场后,经多长时间速度变为 零?

11. (16 分) (2015?滕州市校级模拟) 示波器的示意图如图所示, 金属丝发射出来的电子 (带 电量为 e)被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场.电子在穿出偏转电场后沿直线前

进,最后打在荧光屏上.设加速电压 U1=1640V,偏转极板长 l=4cm,偏转板间距 d=1cm, 当电子加速后从两偏转板的正中央沿板平行方向进入偏转电场. (1)偏转电压为 U2 多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大? (2)如果偏转板右端到荧光屏的距离 L=20cm,则电子到达荧光屏时最大偏转距离 y 为多 少?

12. (16 分) (2015 秋?怀远县校级月考)如图所示,一带电量为+q、质量为 m 的小球,从 距地面高 2h 处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为 s 处有根管口比小球大的 竖直细管,细管的上口距地面高为 h,为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子,可在管子 上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,求: (1)小球的初速度; (2)应加电场的场强; (3)小球落地时的动能.

2015-2016 学年安徽省蚌埠市怀远县马城中学高二(上) 月考物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(本大题共 9 个小题,每小题 6 分,共计 54 分.每小题只有一个选项正确,把 正确选项前的字母填在题后的括号内) 1. 一带负电荷的质点, 在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c, 已知质点的速率是递减的. 关 于 b 点电场强度 E 的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在 b 点的切线) ( )

A.

B.

C.

D.

考点: 电场强度;曲线运动.

专题: 压轴题;电场力与电势的性质专题. 分析: 根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向, 再由负电荷所受 的电场力方向与场强方向相反进行选择. 解答: 解: A、电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲的内侧,不可能 沿轨迹的切线方向,则场强也不可能沿轨迹的切线方向.故 A 错误. B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角, 电场力做正功,电荷的速率增大,与题不符.故 B 错误. C、图中场强方向指向轨迹的内侧,则电场力指向轨迹的外侧,电荷的轨迹应向上弯曲,不 可能沿如图的轨迹运动.故 C 错误. D、图中场强方向指向轨迹的外侧,则电场力指向轨迹的内侧,而且电场力方向与电荷的速 度方向成钝角,电场力做负功,电荷的速率减小,符合题意.故 D 正确. 故选 D 点评: 本题是电场中轨迹问题, 抓住电荷所受的合力指向轨迹的内侧和速度沿轨迹的切线 方向是解题的关键. 2. 如图所示, 真空中 A、 B 两个点电荷的电荷量分别为+Q 和+q, 放在光滑绝缘的水平面上, A、B 之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为 x0.设弹簧均在弹性限度 内,则( )

A.保持 Q 不变,将 q 变为 3q,平衡时弹簧的伸长量等于 3x0 B.保持 q 不变,将 Q 变为 3Q,平衡时弹簧的伸长量小于 3x0 C.保持 Q 不变,将 q 变为﹣q,平衡时弹簧的缩短量等于 x0 D.保持 q 不变,将 Q 变为﹣Q,平衡时弹簧的缩短量小于 x0 考点: 库仑定律. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 根据库仑定律及胡克定律列式分析,电荷量变化,库仑力变化,两球的距离变化, 弹力变化,根据平衡条件列方程计算即可. 解答: 解:设弹簧的劲度系数为 K,原长为 x. 当系统平衡时,弹簧的伸长量为 x0,则有: Kx0=k ①

A、保持 Q 不变,将 q 变为 3 时,平衡时有:Kx1=k

②,由①②解得:x1<

3x0,故 A 错误; B、同理可以得到保持 q 不变,将 Q 变为 3Q,平衡时弹簧的伸长量小于 3x0,故 B 正确; C、同理可以得到保持 Q 不变,将 q 变为﹣q,平衡时弹簧的缩短量大于 x0,故 C 错误; D、同理可以得到保持 q 不变,将 Q 变为﹣Q,平衡时弹簧的缩短量大于 x0,故 D 错误. 故选:B

点评: 本题主要考查了库仑定律及胡克定律的直接应用, 要知道, 电荷量变化后库仑力要 变化,距离变化后弹簧弹力会变化. 3.如图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作 用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下列表述正确的是( )

A.到达集尘极的尘埃带正电荷 B.电场方向由集尘极指向放电极 C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越小 考点: 电势差与电场强度的关系. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 从静电除尘机理出发即可解题. 由于集电极与电池的正极连接, 电场方向有集尘板 指向放电极.而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电.负电荷在电场 中受电场力的方向与电场力方向相反,根据 F=Eq 即可得出结论 解答: 解:A、尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电,故 A 错误; B、由于集尘极与电池的正极连接,电场方向有集尘板指向放电极,故 B 正确; C、负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反,故 C 错误; D、根据 F=Eq 可得,同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大,故 D 错误. 故选:B 点评: 本题考查是关于静电的防止与应用, 要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体 实例 4.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金 属板,图中直线 ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图 所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示 原来静止于 P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列 4 幅图中可能正确的是(忽略重力和空 气阻力) ( )

A. B. C. D. 考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;物体做曲线运动的条件;电场线.

分析: 电场线的切线方向表示该点电场强度的方向, 而负电荷受力的方向与电场强度方向 相反;根据粒子受力的变化可得出其大致轨迹. 解答: 解:粉尘受力方向为电场线方向,故 P 点受力沿切线方向,从静止开始运动时应 沿 P 点的切线运动,但运动方向不可能沿电场线方向;故 C、D 错误; 此后粒子受力偏向右,故粒子应从 P 点的切线方向向右下偏,但运动轨迹一定在 P 所在电 场线的上方,故 B 错误,A 正确; 故选 A. 点评: 本题应注意物体做曲线运动的轨迹与受力的关系, 只有明确了受力才能由动力学知 识确定粒子的运动轨迹. 5.图 1 是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体, 在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量 Q 将随待测物体的上下运动而变化,若 Q 随时间 t 的变化关系为 Q= (a、b 为大于零的常数) ,其图象图 2 所示,那么图 3、图 4 )

中反映极板间场强大小 E 和物体速率 v 随 t 变化的图线可能是(

A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④ 考点: 常见传感器的工作原理;电容. 专题: 压轴题. 分析: 某同学设计的电容式速度传感器原理图, 随待测物体的上下运动而变化, 导致间距 变化,由于电压恒定,电量在变化,所以其电容也在变化,从而判断出电场强度的变化,再 由 Q 随时间 t 的变化关系为 Q= 可推导出位移与时间的关系.

解答: 解:电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体, 由 Q=CU、C= 与 E= 得:Q 与 C 成正比,而 C 与 d 成反比,则 E 与 d 成反比,所

以 E 与 Q 成正比. 则由 Q 与 t 关系可得,E 与 t 的关系:选第②; Q 随时间 t 的变化关系为 Q= 又由于 Q 与 d 成反比.所以 d 与 t 成线性关系.故选第

③ 故选:C 点评: 运用各公式去寻找变量间的关系,最终得出正确答案.

6.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场,两板间距为 d,一带负电 的微粒从上极板 M 的边缘以初速度 υ0 射入, 沿直线从下极板 N 的边缘射出, 已知微粒的电 量为 q,质量为 m,下列说法不正确的是( )

A.微粒运动的加速度为零 B.微粒的电势能减少了 mgd C.两极板间的电势差为 D.M 极板的电势高于 N 极板的电势 考点: 带电粒子在混合场中的运动;电势. 专题: 带电粒子在复合场中的运动专题. 分析: 微粒在电场中受到重力和电场力, 而做直线运动, 电场力与重力必定平衡做匀速直 线运动,否则就做曲线运动.微粒的加速度一定为零.根据能量守恒研究微粒电势能的变 化.由△ ?=qU,求解电势差.由题可判断出电场力方向竖直向上,微粒带负电,电场强度 方向竖直向下,M 板的电势高于 N 板的电势. 解答: 解:A、由题分析可知,微粒做匀速直线运动,加速度为零.故 A 正确. B、重力做功 mgd,微粒的重力势能减小,动能不变,根据能量守恒定律得知,微粒的电势 能增加了 mgd.故 B 错误. C、由上可知微粒的电势能增加量△ ?=mgd,又△ ?=qU,得到两极板的电势差 U= .故 C

正确. D、由题可判断出电场力方向竖直向上,微粒带负电,电场强度方向竖直向下,M 板的电势 高于 N 板的电势.故 D 正确. 本题选错误的,故选:B. 点评: 本题是带电粒子在电场中运动的问题, 关键是分析受力情况, 判断出粒子做匀速直 线运动. 7.如图所示,两平行金属板间有匀强电场,场强方向指向下极板,一带电荷量为﹣q 的液 滴,以初速度 v0 垂直电场线射入电场中,则液滴在电场中所做的运动不可能是( )

A.沿初速度方向做匀速运动 B.向下极板方向偏移,做匀变速曲线运动 C.向上极板方向偏移,轨迹为抛物线 D.向上极板方向偏移,轨迹为一段圆弧 考点: 带电粒子在混合场中的运动. 专题: 带电粒子在复合场中的运动专题.

分析: 液滴的运动不发生偏转,故电场力和重力平衡,液滴做匀速直线运动,根据平衡条 件列式进行分析即可;若出现不平衡,则根据平抛运动的受力与运动的特点求解. 解答: 解:A、液滴的运动不发生偏转,故电场力与重力平衡,液滴做匀速直线运动,故 A 正确; B、若重力大于电场力,则液滴将向下极板方向偏转,从而做类平抛运动,故 B 正确; C、 同理若电场力大于重力,则液滴将向上极板方向偏转,从而也做类平抛运动, 故 C 正确, D 错误; 本题选择不可能的,故选:D. 点评: 本题考查重力与电场力的大小关系,从而决定运动性质,结合平衡条件、曲线运动 的条件进行分析,基础题. 8. 一带电油滴在场强为 E 的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示, 电场方向竖直向下. 若 不计空气阻力,此带电油滴从 a 运动到 b 的过程中,能量变化情况为( )

A.动能减小 B.电势能增加 C.动能和电势能之和减小 D.重力势能和电势能之和增加 考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 由粒子的运动轨迹可知粒子电性, 则可求得电场力对粒子所做的功的性质; 由动能 定理可求得动能的变化; 由能量关系可知重力势能与电势能总和的变化, 及动能和电势能之 和的变化. 解答: 解:A、粒子由 a 到 b,由运动轨迹可判出粒子受电场力与重力的合力向上,故粒 子带负电且电场力大于重力,电场力与重力的合力做正功,由动能定理可知,油滴的动能增 大;故 A 错误; B、由于电场力做正功,故电势能减小,故 B 错误; C、D、由能量的转化与守恒知,系统中重力势能、动能、电势能之和保持不变,由题易知 重力势能增加,故动能和电势能之和减小; 同理由前面分析知动能增加,则重力势能和电势能之和减小; 故 C 正确 D 错误; 故选:C. 点评: 带电粒子在电场中的偏转类题目,较好的考查了曲线运动、动能定理及能量关系, 综合性较强,故在高考中经常出现,在学习中应注意重点把握. 9.如图所示,四个质量相同、带电荷量均为+q 的 a、b、c、d 微粒,距离地面的高度相同, 以相同的水平速度抛出, 除了 a 微粒没有经过电场外, 其他三个微粒均经过场强大小相同的 匀强电场(mg>qE) .这四个微粒从抛出到落地的时间分别是 ta、tb、tc、td,则( )

A.<ta=tc<td B.tb=tc<ta=td C.ta=td<tb<tc D.tb<ta=td<tc 考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 分析小球所受电场力方向, 并由受力特征求小球的运动特征, 利用运动的合成与分 解由运动的独立性求小球抛出到落地的时间即可. 解答: 解:令抛出点高度为 h,则 a 小球做平抛运动,落地时间 直向下的电场力,方向与重力方向相同,小球在竖直方向做加速度为 动,水平方向做匀速直线运动,故小球落地时间为 ,b 小球受到竖 的匀加速运

,同理 c 小球做类平抛运动

落地时间

,d 小球受到水平向右的电场力作用,故在水平方向做匀加速直线运

动,竖直方向只受重力作用,做自由落体运动,故有 d 小球落地时间

,综上所述

有四个小球落地时间满足:tb<ta=td<tc,故 ABC 错误,D 正确. 故选:D. 点评: 解决本题的关键是抓住分运动的独立性, 利用小球抛出后在竖直方向的下落高度和 加速度决定小球运动时间. 二、非选择题(本题共 3 小题,共 46 分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步 骤,有数值计算的要注明单位) 10. (14 分) (2015 秋?怀远县校级月考)质量为 m、电荷量为+q 的小球以初速度 v0 以与水 平方向成 θ 角射出,如图所示,如果在某方向加上一定大小的匀强电场后,能保证小球仍沿 v0 方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小值,加了这个电场后,经多长时间速度变为 零?

考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 保证微粒仍沿 v0 方向做直线运动,电场力方向必须垂直于 v0 方向斜向上时,电场 力有最小值,则场强有最小值,根据垂直于 v0 方向合力为零,求出电场强度的最小值或设 场强 E 和 v0 成 Φ 角,根据垂直于速度方向的合力为零,列式得到场强与 Φ 的关系式,再运 用数学知识求出场强 E 最小时 Φ 角,从而求出 E 的最小值. 若加上大小一定,方向水平向左的匀强电场,仍能保证微粒沿 v0 方向做直线运动,微粒所 受的合力方向与 v0 方向相反,根据牛顿第二定律求出加速度,再由运动学公式求出速度减 为零所用时间.

解答: 解: (1)由题知小球在重力和电场力作用下沿 v0 方向做直线运动,可知垂直 v0 方 向上合外力为零,建如图所示坐标系,

设场强 E 和 v0 成 Φ 角, 可得:EqsinΦ﹣mgcosθ=0 得:E= 当 Φ=90°时,E 最小为 Emin= ,其方向与 v0 垂直斜向上.

(2)又因根据牛顿第二定律得: EgcosΦ﹣mgsinθ=ma, 将 Φ=90°代入上式可得: 加速度为:a=﹣gsinθ 即在场强最小时,小球沿 v0 做加速度为 a=﹣gsinθ 的匀减速直线运动, 设运动时间为 t 时速度为 0, 则:0=v0﹣gsinθt 可得:t=

答:所加匀强电场场强的最小值为

.加了这个电场后,经过

时间小球速度

变为零. 点评: 本题关键要根据微粒做直线运动的条件: 合力方向与速度方向在同一直线上, 运用 数学知识求得 E 最小的条件.再由牛顿第二定律和运动学规律结合求解时间. 11. (16 分) (2015?滕州市校级模拟) 示波器的示意图如图所示, 金属丝发射出来的电子 (带 电量为 e)被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场.电子在穿出偏转电场后沿直线前 进,最后打在荧光屏上.设加速电压 U1=1640V,偏转极板长 l=4cm,偏转板间距 d=1cm, 当电子加速后从两偏转板的正中央沿板平行方向进入偏转电场. (1)偏转电压为 U2 多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大? (2)如果偏转板右端到荧光屏的距离 L=20cm,则电子到达荧光屏时最大偏转距离 y 为多 少?

考点: 带电粒子在匀强电场中的运动. 专题: 带电粒子在电场中的运动专题. 分析: (1)当电子经偏转电场后从下板边缘出来时,电子束打在荧光屏上偏转距离最 大.先运用动能定理求得电子进入偏转电场时的初速度.运用运动的分解,根据牛顿第二定 律和运动学公式结合求出偏转电压 U2. (2)如图电子束打在荧光屏上最大偏转距离 y= +y2,电子离开电场后做匀速直线运动,由 t2= 求出匀速直线运动的时间,y2=vy?t2,即可求得最大偏转距离 y.

解答: 解: (1)要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大,电子经偏转电场后必须下板边缘 出来. 在加速电场中,由动能定理得 eU1=

得,进入偏转电场初速度 v0= 在偏转电场的飞行时间 t1= 在偏转电场的加速度 a= =
2

电子从下极板边缘出来, = at1 = 解得 U2= U1=205V

=

(2)电子束打在荧光屏上最大偏转距离 y= +y2

电子离开电场的侧向速度 vy=at1= 电子离开偏转电场到荧光屏的时间 t2=

y2=vy?t2=

=

=0.05m

所以电子最大偏转距离 y= +y2=0.055m 答: (1)偏转电压为 U2 为 205V 时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大; (2)如果偏转板右端到荧光屏的距离 L=20cm,则电子到达荧光屏时最大偏转距离 y 为 0.055m. 点评: 本题是带电粒子先加速后偏转问题, 电场中加速根据动能定理求解获得的速度、 偏 转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成,常规问题. 12. (16 分) (2015 秋?怀远县校级月考)如图所示,一带电量为+q、质量为 m 的小球,从 距地面高 2h 处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为 s 处有根管口比小球大的 竖直细管,细管的上口距地面高为 h,为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子,可在管子 上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,求: (1)小球的初速度; (2)应加电场的场强; (3)小球落地时的动能.

考点: 带电粒子在匀强电场中的运动. 专题: 带电粒子在电场中的运动专题. 分析: (1)将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,在竖直方向做自由落体运动,在 水平方向上做匀减速直线运动, 末速度为零, 根据分运动合运动具有等时性求出水平初速度. (2)根据水平方向做匀减速直线运动根据速度位移公式求出运动的加速度,再根据牛顿第 二定律求出电场强度. (3)小球落地的过程中有重力和电场力做功,根据动能定理求出小球落地的动能. 解答: 解:将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,在竖直方向做自由落体运动,在水 平方向上做匀减速直线运动到零, 小球运动至管上口的时间由竖直方向的运动决定: h= t= 水平方向,小球作匀减速运动,至管上口,水平方向速度为零,水平分位移: S= 解得: v0=S (2)水平方向,根据牛顿第二定律:qE=ma t

又由运动学公式: v0﹣ t=0,

由以上三式解得: E= (3)由动能定理:WG+W 电=△ EK 即:Ek﹣ =mg(2h)﹣qES

解得:EK=2mgh 答: (1)小球的初速度为 S (2)应加电场的场强为 ; ;

(3)小球落地时的动能为 2mgh. 点评: 解决本题的关键将小球的运动动分解为水平方向和竖直方向, 在竖直方向做自由落 体运动,在水平方向上做匀减速直线运动,知道分运动与合运动具有等时性,以及会运用动 能定理求出落地的速度.


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